Zdroje tepla na plyn

Následující úvaha má za účel poskytnout alespoň pár základních údajů k běžné orientaci v několika základních rozděleních plynových spotřebičů. Vzhledem k očekávanému vývoji cen všech druhů energií je v současnosti více než dříve důležitá správná volba správného zařízení na výrobu tepla a vhodného paliva jako zdroje energie.
Hlavní faktory, které ve většině případů rozhodují při výběru vhodného paliva a zařízení na výrobu tepla:

• cena paliva (energie);
• plynulost dodávek;
• komfort;
• celkové provozní náklady;
• investiční náklady.

Protože plyn, a to převážně právě zemní plyn, je i bude zřejmě stále ještě nejpoužívanějším a v mnoha případech oprávněně i nejvhodnějším zdrojem tepelné energie, připomeneme si hlavní výhody jeho využití:

• není nutné budovat prostory pro skladování paliva;
• není nutná pravidelná obsluha kotle - vysoký komfort provozu po všech stránkách;
• snadná a účinná regulace topného systému;
• neomezená dodávka prakticky 365 dní v roce 24 hodin denně;
• minimální ekologický dopad;
• vysoce účinné a výkonné spotřebiče;
• jedním spotřebičem lze vyřešit vytápění objektu i přípravu teplé vody.

Z hlediska konstrukce zařízení, umístění, vlivu na životní prostředí, použitých hořáků, způsobu využití energie paliva a jiných aspektů lze plynové zdroje tepla (dále jen ?plynová topidla?) dělit do mnoha skupin. Uvedeme jen některé:

Rozdělení plynových topidel podle konstrukce (jen hlavní druhy):

• plynové kotle;
• přenosné plynové zářiče;
• plynová lokální topidla;
• plynová kachlová kamna a krby;
• plynová tepelná čerpadla;
• plynové kogenerační jednotky.

Plynové kotle - rozdělení podle použitých hořáků

podle tlaku zemního plynu (obecně paliva):

• nízkotlaké (s přetlakem zemního plynu do 5 kPa);
• středotlaké (s přetlakem zemního plynu 5 až 400 kPa);

podle přívodu spalovacího vzduchu do hořáku:

• hořáky ejekční (tzv. atmosférické hořáky). Do směšovače atmosférických hořáků se nasává pouze část stechiometrického objemu spalovacího vzduchu, zbývající spalovací vzduch je přiváděn do spalovacího prostoru tahem spotřebiče;
• hořáky s nuceným přívodem spalovacího vzduchu, jehož zdrojem je obvykle ventilátor;

podle způsobu přenosu tepla v pracovním prostoru:

• hořáky s převážně konvekčním účinkem;
• hořáky sálavé;
• hořáky se spalováním na povrchu keramických desek (tzv. infrazářiče);

podle způsobu směšování plynného paliva se vzduchem:

• hořáky bez předmísení plynu a spalovacího vzduchu před vstupem do spalovacího prostoru;
• hořáky s částečným předmísením plynu a vzduchu;
• hořáky s úplným předmísením plynu a vzduchu.

Plynové kotle - rozdělení na druhy

• podle způsobu umístění a upevnění kotle:
  - stacionární (na podlaze či soklu);
  - závěsné (na zdi);
• podle použitého materiálu:
  - ocelové;
  - litinové článkové;
  - jiné, kombinace materiálů, speciální materiály;
• podle možného způsobu provozu:
  - kotel klasický. Kotel, který je navržen pro provoz se suchými spalinami, přičemž nejnižší dovolená teplota vstupní vody bývá omezena hodnotou 60 °C. Po většinu otopného období pracuje s konstantní teplotou kotlové vody. Účinnost cca do 88 %;
• kotel nízkoteplotní. Kotel, který je navržen pro provoz se suchými spalinami, přičemž může pracovat i s teplotami vstupní vody 35 až 40 °C; za určitých podmínek v kotli může docházet ke kondenzaci. Po většinu otopného období pracuje s proměnnou teplotou kotlové vody. Účinnost cca do 92 %;
  - kotel kondenzační. Účelem kondenzačního provozu je v maximální míře využívat kondenzace odchozích spalin k dalšímu ohřevu vratné vody s teplotami vstupní vody standardně 35 až 40 °C. Účinnost cca do 106 %;
• podle počtu výkonových stupňů hořáku (regulace výkonu):
  - jednostupňové;
  - dvoustupňové (dva výkonové stupně, nejčastěji 50 % a 100 % výkonu);
  - plynulá modulace výkonu v rozsahu nastaveného min. - max.;
• podle způsobu přívodu spalovacího vzduchu a odvodu spalin (např. ČSN EN 1749):
  - kategorie A: vzduch pro provoz spotřebiče se přivádí z prostoru, kde je spotřebič instalován, a spaliny jsou odváděny do téhož prostoru;
  - kategorie B: vzduch pro provoz spotřebiče se přivádí z prostoru, kde je spotřebič instalován, a spaliny jsou odváděny do venkovního prostoru do komínu, kouřovodu s funkcí komínu;
  - kategorie C: vzduch pro provoz spotřebiče se přivádí z venkovního prostoru a spaliny jsou rovněž odváděny do venkovního prostoru (na venkovní fasádu nebo nad střechu v provedení tzv. ?turbo?);
• podle způsobu ohřevu teplé užitkové vody (TUV):
  - kotle bez ohřevu TUV, určené pouze pro vytápění;
  - kotle s průtokovým ohřevem TUV, tzv. kombinované;
  - kotle pro akumulační přípravu TUV, a to: s vestavěným zásobníkem TUV, nebo s možností připojení externího závěsného či stacionárního nepřímotopného zásobníku.

Kaskádové uspořádání plynových kotlů
Jedinečné ekonomické, ekologické i technické přednosti a parametry současných moderních plynových kotlů jsou maximálně využity právě v kaskádovém spojení s použitím některého z kvalitních regulátorů nebo regulačních systémů. Např. český výrobce plynových kotlů (společnost Thermona) využívá svůj vlastní systém řízení přidružených plynových kotlů (tzv. slave) řídicím kotlem (tzv. master) pomocí elektronických modulů - tzv. interface. Program těchto inteligentních modulů zajišťuje veškerou komunikaci - řízení a výměnu dat kotlů jak mezi sebou navzájem, tak s topným systémem a venkovním i vnitřním prostorem. Kromě vysoké účinnosti kotlů a plynulé modulace v extrémním rozsahu kaskádová kotelna umístěná přímo ve vytápěné budově reaguje přesně a pružně podle požadavků vytápěné budovy, navíc dokáže výkon na základě okamžité potřeby plynule modulovat od minimálního výkonu jednoho kotle až do součtu maximálních výkonů všech kotlů v kaskádě - např. až šestnácti.